Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей. Клеточная стенка дрожжей
Клеточная стенка - дрожжи - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Клеточная стенка - дрожжи
Cтраница 1
Клеточная стенка дрожжей, например, составляет примерно 15 % массы клетки ее толщина достигает 400 нм. В состав клеточной стенки входят белково-полисахаридные комплексы и липиды. Примерно 70 % сухой массы клеточной стенки дрожжей составляют полисахариды маннан и глюкан. Именно полисахариды играют большую роль в сохранении ее механической прочности. [2]
Толщина клеточной стенки дрожжей сравнима с диаметром небольших бактерий. [3]
Опорный скелет клеточной стенки дрожжей содержит р - 1 6-глюкан. Точное строение этой нерастворимой опорной структуры, скрепленной р - 1 3-связями, пока еще не известно. Подобно многим другим глюканам, материал клеточной стенки дрожжей разлагается пищеварительным соком, который выделяет гепа-топанкреас улитки. Этот сок содержит не менее 30 различных ферментов, в том числе целлюлазу, манназу, глюканазу, хитиназу и липазу. [4]
Какие биополимеры образуют клеточную стенку дрожжей. Каким образом взаимодействуют эти соединения. [5]
Процесс протекал только в присутствии молекулярных сит, улавливающих воду, которая, как полагают, высвобождается из клеток ( до 5 % воды содержится в клетках) вследствие нарушения клеточной стенки дрожжей при замораживании. [6]
Полисахариды микробного происхождения при введении в организм человека парэнтерально ( в кровь) повышают защитные силы организма - резистентность. В клеточной стенке дрожжей около 70 % по сухой массе полисахаридов - маннана и глнкана. [7]
Оба полимера ацети-лированы, но в различной степени: до 7 % - первый, до 1 % - второй. Установлено, что ксилогалактоманнаны являются составной частью растворимого материала клеточных стенок дрожжей который может появляться в питательной среде при определенных условиях глубинного культивирования криптококков. [8]
Особую группу составляют биополимеры, в молекулах к-рых остатки полиолов, гликозилполиолов, нуклеозидов или моно - и олигосахаридов соединены не гликозидными, а фос-фодиэфирными связями. К этой группе относят тейхоевые кислоты бактерий, компоненты клеточных стенок нек-рых дрожжей, а также нуклеиновые кислоты, в основе к-рых лежит поли - В-рибозофосфатная ( РНК) или поли-2 - дезок-си - В-рибозофосфатная ( ДНК) цепь. [9]
Клеточная стенка дрожжей, например, составляет примерно 15 % массы клетки ее толщина достигает 400 нм. В состав клеточной стенки входят белково-полисахаридные комплексы и липиды. Примерно 70 % сухой массы клеточной стенки дрожжей составляют полисахариды маннан и глюкан. Именно полисахариды играют большую роль в сохранении ее механической прочности. [11]
Опорный скелет клеточной стенки дрожжей содержит р - 1 6-глюкан. Точное строение этой нерастворимой опорной структуры, скрепленной р - 1 3-связями, пока еще не известно. Подобно многим другим глюканам, материал клеточной стенки дрожжей разлагается пищеварительным соком, который выделяет гепа-топанкреас улитки. Этот сок содержит не менее 30 различных ферментов, в том числе целлюлазу, манназу, глюканазу, хитиназу и липазу. [12]
Клеточная стенка микроорганизмов эукариот состоит из последовательно чередующихся слоев глюкана, маннана и хитина в сочетании с белком и липидами. Внутренний глюкановый, примыкающий к мембране слой, построен из D-глюкопиранозных остатков, внешний маннановый - из остатков a - D-маннопиранозы. Местонахождением хитина считают участки между маннаном и белком. Ключевыми ферментами, расщепляющими материал клеточных стенок дрожжей и грибов, являются: хитиназы, манназы, глюканазы, пеп-тидазы, амид азы, разрушающие связи между субъединицами соответствующих полимеров и сшивок между ними. [13]
В клеточных стенках микроскопических грибов всегда присутствуют несколько типов полимеров гексоз, пентоз, уроновых кислот, сахароспиртов, а также их амино - и других производных. Важнейшие молекулы клеточной стенки представляют собой цепочки с гликозидными связями, т.е. это гликаны самого различного состава. Концы основных и боковых цепей или же комплексы соседних с ними структур представляют собой антигены клеточной стенки дрожжей и дрожжевидных грибов. [14]
Хондриозомы состоят из липопротеидов, представляющих со - 5ой соединение белка с жироподобными веществами. Другие уг-теводы дрожжевой клетки состоят из гликогена и из дрожжевой самеди, при гидролизе которой образуется d - манноза, небольшое соличество af - глюкозы и следы метилпентозы. В теле грибов найдены шестиатомный спирт маннит ( 7 - 10 % от сухого вещества), сорбит и другие вещества углевод-юго характера. В клеточных стенках дрожжей найден маннан. [15]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Дрожжи клеточные стенки - Справочник химика 21
Из микроорганизмов (бактерий, простейших, плесневых грибов, дрожжей) выделено большое количество полисахаридов самого различного строения — от простейших гомополисахаридов до сложных биополимеров, содержащих помимо углеводов остатки аминокислот и липидов. Количество полисахаридов в клетках микроорганизмов достигает 20—30% сухого веса клеток. По локализации в клетках полисахариды можно разделить на три группы резервные внутриклеточные полисахариды, полисахариды клеточной стенки и внеклеточные полисахариды, содержащиеся в капсуле или слизистом слое, окружающем клетки микроорганизмов. [c.545] Клеточная стенка дрожжей, например, составляет примерно 15% массы клетки,,ее толщина достигает 400 нм. В состав клеточной стенки входят белково-полисахаридные комплексы и липиды. Примерно 70% сухой массы клеточной стенки дрожжей составляют полисахариды маннан и глюкан. Именно полисахариды играют большую роль в сохранении ее механической прочности. [c.14]Функции солода и культур плесневых грибов не ограничиваются осахариванием крахмала, в них входят накопление в сусле достаточного количества органического азота для питания дрожжей и частичное растворение клеточных стенок эндосперма сырья. В осуществлении этих процессов, а также в выращивании солода и плесневых грибов участвуют многочисленные ферменты, поэтому необходимо знание их химической природы, строения и механизма действия. [c.114]
Клеточные стенки дрожжей и грибов состоят из глюканов, хитина и маннан-белкового комплекса. Некоторые сильно разветвленные ман-нановые цепи играют роль видоспецифнчных антигенов [118]. Подобно антигенам поверхностей животных и бактериальных клеток, антигены растительных клеток характеризуются огромным структурным многообразием, что имеет важное значение для медицины. Удобным объектом для изучения генетических аспектов биосинтеза ферментов, участвующих в синтезе маннанов, являются дрожжи. Их можно выращивать как в гаплоидных, так и в гибридно-диплоидных формах, что значительно облегчает генетический анализ. [c.397]
Против использования для кормовых целей биомассы дрожжей и бактерий имеется ряд возражений, в частности в связи с высоким содержанием в ней нуклеиновых кислот. Дрожжи содержат до 12% нуклеиновых кислот, быстрорастущие бактерии— до 16% ( допустимая норма нуклеиновых кислот в питании человека составляет 2 г в день). При разрушении в организме животных таких количеств нуклеиновых кислот образуется много нежелательных продуктов распада — мочевой кислоты и др. В то же время в грибах при тех же условиях выращивания содержится 1,5—2,8% нуклеиновых кислот. Кроме того, у дрожжей имеется толстая и прочная клеточная стенка, которая с трудом разрушается в организме животного и вследствие этого снижается доступность питательных веществ дрожжей. Дрожжевой белок не сбалансирован по серусодержащим аминокислотам. Среди дрожжей мало культур с целлюлазной активностью. Из всего сказанного выше ясно, что эта группа микроорганизмов не может использоваться для культивирования на целлюлозных средах. Необходимо также отметить, что дрожжи из продуктов гидролиза древесины могут усваивать только целлюлозу, геми- [c.117]
Химические методы разрушения клеточных стенок включают обработку щелочью, органическими растворителями или детергентами. Если белковый продукт не разрушается при pH от 10,5 до 12,5, то можно без труда и дешево ли-зировать большие количества бактериальных клеток. Например, рекомбинантный гормон роста человека очень просто выделить из клеток Е. соИ обработкой гидроксидом натрия при pH И. После обработки щелочью не остается практически ни одной жизнеспособной клетки, что автоматически решает проблему утечки рекомбинантных микроорганизмов. Обработка органическими растворителями - это простой и недорогой способ разрушения клеток, который используется для выделения ферментов из дрожжей. Однако, чтобы убедиться в том, что в подобранных условиях белковый продукт не денатурирует, необходимо провести предварительное тестирование. Под действием детергентов в мембранах бактериальных клеток образуются поры, через которые белки и другие молекулы выходят из клетки. К сожалению, детергенты дороги, в больщинстве случаев в их присутствии белки денатурируют, а кроме того, они могут загрязнять конечный продукт. [c.365]
Механизм, обеспечивающий проникновение углеводородов в клетку, еще окончательно не изучен. В клетках дрожжей липидная фракция клеточной стенки, надо думать, вследствие своего гидрофобного характера служит главной системой транспорта углеводородов из окружающей среды до цитоплазматической мембраны. Установлено, что парафины при контакте с клеткой быстро диффундируют через клеточную стенку по градиенту концентрации. [c.111]
Хитин представляет собой полисахарид, состоящий из звеньев М-ацетил-О-глюкозамина, соединенных между собой Р-1,4-связями. Хитин является основным компонентом наружного скелета членистоногих и других беспозвоночных, а также содержится в крыльях насекомых, клеточных стенках дрожжей, грибов и зеленых водорослей Хитин растворяется только в концентрированных минеральных кислотах и в водных растворах солей (таких как Li NS, a( NS>2, а также Lil, al2, LiBr, СаВгз [c.496]
Основным биологическим методом разрушения клеток микроорганизмов является лизис с помощью ферментов. Так, лизоцим яичного белка легко гидролизует клеточные стенки грамположительных бактерий. Для разрушения клеточных стенок грамотрицательных бактерий используют лизоцим и этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА), а клеточные стенки дрожжей гидролизуют с помощью одного или [c.365]
Производство кормовых дрожжей на гидролизатах или сульфитных щелоках основано на выращивании дрожжеподобных микроорганизмов в питательной среде, состоящей главным образом из моносахаридов (глюкозы, маннозы, галактозы, ксилозы, арабинозы) и уксусной кислоты, получаемых в результате гидролиза полисахаридов, которые содержатся в клеточных стенках различных растительных отходов. [c.335]
Содержание липидов в клеточной стенке дрожжей составляет от 1 до 10% общего количества биомассы. Фракцию липидов образуют жирные кислоты, фосфолипиды, стеролы. Обычно липидные молекулы ориентированы перпендикулярно по отношению к поверхности клетки и образуют гидрофобные микроканалы, которые, возможно, играют важную роль в транспорте водонерастворимых веществ, например в проникновении парафина в клетку. Существует мнение, что компоненты клеточной стенки влияют на окраску препаратов микроорганизмов по Граму. В зависимости от того, окрашивается после этой обработки соответствующая культура или нет, все микроорганизмы делят на грамположительные (окрашиваются) или грамотрицательные (не окрашиваются). Очень важными компонентами клеточной стенки, влияющими на проницаемость, являются тейхоевые кислоты— полимеры, образуемые рибофосфатами либо глицерофосфатами. [c.15]
Галактокиназа выявлена в препаратах из маша в противоположность гексокиназа, рассмотренной на стр. 121, она катализирует фосфорилирование кислорода альдегидной группы при 1-м атоме углерода. УДФ-глюкозо-пирофосфорилаза получена в частично очищенном виде из проростков маша она, по-видимому, специфична по отношению к глюкозо-1-фосфату. Имеются данные, что значительная часть активности этого фермента связана с клеточными стенками. Галактозо-1-фосфат-урндил-трансфераза катализирует легко обратимый перенос группы урндила между глюкозо-1-фосфатом и галактозо-1-фосфатом. Фермент выделен из животных тканей и из микроорганизмов недавно получены данные о его наличии в корнях сои. УДФ-глюкозо-4-эпимераза найдена в растениях маша подробно она изучена на препаратах, полученных из дрожжей и печени. В присутствии Т2О или НгО метка в нуклеотидах не появляется. Эти данные, а также потребность в НАД указывают на участие окислительно-восстановительного механизма. Однако выделить предполагаемый при действии этого механизма промежуточный продукт уридиндифосфо-4-кетогексозу не удалось. [c.143]
К триггерным ферментам, разрушающим цитоплазматическую мембрану бактерий, дрожжей и грибов относят фосфо липазы, липазы, протеазы. В этом случае автолиз начинается с разрушения ЦПМ и проходит без значительных нарушений целостности клеточной стенки. При этом в инкубационной среде обнаруживается высокое содержание клеточных липидов, а визуально (микроскопия в фазовом контрасте) можно наблюдать пустые клетки - чехлы , тени , количество которых нарастает со временем, тогда как общее число клеток практически не уменьшается. [c.81]
Клеточные стенки дрожжей содержат полимеры маннозы (манна-ны) в них от главной а-1,6-цепи отходят короткие ветви (из 1—3 ман-нозных звена), соединенные а-1,2- и а-1,3-связями. Кроме целлюлозы, все растения содержат ксиланы, которые состоят преимущественно из Р-1,4-ксилопиранозных цепей. Отметим, что ксилоза, представляющая собой пятиуглеродный сахар, в этом полимере принимает форму шестичленного пиранозного кольца. С другой стороны, фруктоза, шестиуглеродный сахар, в инулине, запасном полисахариде иерусалимского арти- [c.114]
Как уже указывалось, для выращивания кормовых дрожжей применяют моносахариды, получае гидролизе полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок различных растительных отходов. В промышленных условиях для этой цели применяются следующие виды гидролизного сахара [c.336]
Для трансформации дрожжей обычно используют три способа. В первом случае экзогенную ДНК добавляют к клеткам дрожжей, клеточные стенки которых удалены химически или энзиматически (протопласты) (1). В других случаях клетки перед добавлением чужеродной ДНК обрабатывают ацетатом лития (2) или подвергают электропорации (3). Трансфекцию культур животных клеток осуществляют инкубацией клеток с ДНК, осажденной фосфатом кальция или ДЕАЕ-декстраном (1), либо электропорацией в присутствии очищенной трансфицирующей ДНК (2). Как уже упоминалось в гл. [c.136]
Дрожжи, выращиваемые на углеводородах, содержат в цитоплазме большое количество везикул типа пероксисом, а также развитую сеть своеобразных каналов в клеточной стенке, с которыми пероксисомы имеют анатомическую связь. Пероксисомы способны к экзоцитозу в периплазматическое пространство дрожжевых клеток [58]. [c.203]
Полупроницаемость клеточной стенки и цитоплазматической мембраны обусловливают осмотические свойства клеток микроорганизмов. Все микроорганизмы обладают внутриклеточным осмотическим давлением. При внесении бактерий, дрожжей и актиномицетов в концентрированные растворы солей или сахаров у них наблюдается явление плазмолиза. При этом внешнее осмотическое давление намного превышает внутреннее. Плазмолиз у грамотрицательных бактерий воспроизводится легче, чем у грамположительных, которые не плазмолизируются или с трудом плазмолизируются. Внутреннее осмотическое давление бактерий равно 3—6 атм, оно вдвое ниже, чем в клетках животных. Это связано с большей проницаемостью оболочки бактерий по сравнению с оболочками клеток высших животных. [c.86]
Процедура вьщеления ДНК в клетки дрожжей довольно проста. Обычно целлюлозную клеточную стенку удаляют обработкой ферментами, получая так называемые сферопласты. Их инкубируют с ДНК в присутствии СаС и полиэтиленгликоля. Мембрана при этом становится проницаемой для ДНК. Дальнейшая ин( а-ция сферопластов в среде с агаром восстанавливает клеточную стенку. Селекция дрожжевых клонов, трансформированных рекомбинантными плазмидами, основана на применении в качестве клеток-хозяев определенных мутантов, не способных расти на среде, в которой отсутствует тот или иной питательный компонент. Векторная плазмида содержит гены, которые при попадании в клетку-хозяина придают ей этот недостаюший признак. Трансформанты легко отбираются по их способности давать колонии на обедненной среде. Применяя приемы, аналогичные использовавшимся при клонировании в бактериях, удается достичь синтеза чужеродных белков в дрожжевых клетках. Эти клетки подобно В. subtilis секретируют большое количество белка во внеклеточную среду, что используется также для секреции чужеродных белков, например интерферона человека (с. 43). [c.125]
У дрожжей и грибов в росте клеточной стенки в районе почки или конца гифы, соответственно, принимают участие хитиназы, размыкающие определенные участки КС. [c.86]
Толщ,ина клеточной стенки дрожжей сравнима с диаметром небольших бактерий. В клеточную стенку дрожжей в основном входят полисахариды, состояш,ие из глюкозы (Г) и маннозы (М). У Sa haromy es erevisiae клеточная стенка более чем на 80% состоит из двух полисахаридов - глюкана и маннана в соотношении 1 1. [c.21]
Автолизины (ферменты, расщепляющие клеточную стенку) существуют в клетке в латентной и активной форме. Активная возникает в результате процессингового протеолиза. В латентной форме автолизины рассеяны в области ЦПМ, активируясь, они приобретают сродство к субстрату и перемещаются в материал клеточной стенки. У пролиферирующих клеток бактерий местом локализации активных форм автолизинов является район образования септы, у дрожжей - почки, у апикально растущих микроорганизмов - конец гифы. Именно поэтому при индукции автолиза первичные повреждения клеточных стенок наблюдаются в местах образования перегородок, перетяжек. Автолизины в активной форме перемещаются от одного участка клеточной стенки к другому в продольном (от ЦПМ наружу) и поперечном (от экватора к полюсам) направлениях, невидимому, вследствие образования новых слоев и наращивания новых поперечных участков в местах деления клетки. [c.82]
Полисахариды микробного происхождения при введении в организм человека парэнтерально (в кровь) повышают защитные силы организма — резистентность. В клеточной стенке дрожжей около 70% по сухой массе полисахаридов — маннана и гликана. [c.135]
В клеточных стенках микроскопических грибов всегда присутствуют несколько типов полимеров гексоз, пентоз, уроновых кислот, сахароспиртов, а также их амино- и других производных. Наряду с гомополисахаридами из одинаковых мономеров - целлюлозой, хитином, а-глюканом и другими, здесь много гетерополисахаридов. Важнейшие молекулы клеточной стенки представляют собой цепочки с гликозидными связями, т.е. это гликаны самого различного состава. Концы основных и боковых цепей или же комплексы соседних с ними структур представляют собой антигены клеточной стенки дрожжей и дрожжевидных грибов. [c.23]
В других микроорганизмах состав слоя клеточной стенки, выполняющего механические функции, может быть иным. Так, у дрожжей (5йсс/1а-romy es erevisiae) в состав этого слоя входит комплекс глюкана (см. стр. 551) с белком . [c.601]
Биосинтез маннанов дрожжей осуществляется в результате переноса моносахаридных остатков от ГДФ-Л-маннозы [188]. Интересные работы по биосинтезу маннанов дрожжей (и других полисахаридов клеточной стенки) и участие в нем неорганических полисахаридов проведены И. С. Кулаевым [198]. [c.208]
Клеточная стенка возникла на каком-то определенном этапе эволюции микроорганизмов. Принимая движение эволюции микроорганизмов в направлении универсализации организации и дифференциации клеточных структур у фагов и вирусов бактерий дрожжей мицелиальных грибов, отметим, что фаги и вирусы не способны синтезировать клеточную стенку. Архебактерии (мета-нообразуюш ие бактерии, облигатные галофильные бактерии и термоацидофильные бактерии) лишены пептидогликана, типичного для бактерий. Лишь отдельные виды из них содержат ацетилсаха-ра и L-аминокислоты вместо диаминопимелиновой кислоты, у них нет D-аминокислот. [c.16]
Однако, у микоплазм клеточная стенка отсутствует, у архебактерий, дрожжей и грибов она имеет иную химическую структуру. Поэтому к триггерным [пусковым) ферментам автолиза относят деполимеразы, участвующие в первоначальных нарушениях структуры клеточных оболочек вне зависимости от химического строения последних. [c.80]
З.аигеиз. Однако у многих бактерий и дрожжей наблюдается эндотип автолиза. Причиной этого являются либо модификация полимера клеточной стенки, в силу чего нарушаются фермент-суб-стратные отношения, либо преобладание активности ферментов, разрушающих мембрану, в сравнении с активностью автолизинов, разрушающих стенку. [c.81]
Сложность использования целлюлозы заключается в том, что в природном состоянии в клеточных стенках растений она находится в составе нерастворимого комплекса с гемицеллюлозами и лигнином. Кроме того, за счет образования водородных связей отдельные молекулы целлюлозы определенным образом ориентируются относительно друг друга и образуют микрофибриллы, которые в какой-то мере подобны кристаллам, что препятствует действию гидролитических агентов. Даже после исчерпывающего гидролиза веществ растительных клеток дрожжи, которые обычно используются при получении спирта, неспособны усваивать пятиуглеродные сахара, уроновые кислоты и фенольные соединения, образующиеся из сопутствующих целлюяозе веществ клеточных стенок растений. [c.63]
chem21.info
Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей
Изобретение относится к области биотехнологии, медицинской промышленности и касается способа получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей. Способ осуществляется следующим образом. Клетки дрожжей разрушают механическим методом, суспензию отмытых клеточных стенок обрабатывают ультразвуком с частотой 18-30 кГц, предпочтительно 18-22 кГц, сопутствующие полисахариды разрушают обработкой щелочью или ферментом и осаждением выделяют целевой продукт. Полученный бета-глюкан не содержит неразрушенных клеток и минимально загрязнен сопутствующими полисахаридами и продуктами их гидролиза. Способ позволяет получить препарат высокой степени очистки без многоступенчатых и трудоемких методов очистки.
Изобретение относится к медицине и медицинской промышленности и касается получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей.
Важным структурным элементом клеточной стенки дрожжей родов Pichia и Candida является бета-1,3-глюкан, а основу клеточной стенки дрожжей рода Saccharomyces составляет бета-1,6-глюкан и бета-1,3-глюкан. Бета-глюканы входят в структуру внутреннего слоя клеточной стенки дрожжей, а ее внешняя оболочка образована другим полисахаридом-маннаном. Бета-глюканы, являющиеся структурным элементом клеточной стенки дрожжей, обладают иммуномодулирующими свойствами, находят применение как носители лекарственных препаратов, как компоненты косметических средств, а также используются в пищевой промышленности как загустители и структурообразователи. Бета-1,3-глюкан обладает гораздо более выраженной иммуномодулирующей способностью, чем бета-1,6-глюкан. Принципиально способы получения бета-глюканов достаточно просты и сводятся к разрушению дрожжевых клеток и выделению бета-глюкановой фракции клеточных стенок. [Duffus J.H., Leli С., Munners D.J., Yeast Cell-Well Glucans 1 n "The Yeasts" 1982, v.3, p.151-181]. Конкретные варианты способов получения бета-глюканов касаются частных усовершенствований процесса и могут быть направлены, в том числе, на получение продукта более высокой степени чистоты. Наиболее близким к предложенному можно признать способ получения дрожжевого бета-глюкана из отходов дрожжевого производства, предусматривающий лизис клеток хлебопекарских или пивных дрожжей, отделение нерастворимых частиц центрифугированием, обработку их щелочной солью и удаление раствора, отделение цельных дрожжевых клеток и получение фракции клеточных оболочек, обработку этой фракции щелочным экстрагирующим агентом и отбеливающим или пищевым окислительно-восстановительным агентом и снижение рН обработанного материала до значения 5,0-6,0. Полученный материал может входить в состав фармацевтической композиции вместе с одним или несколькими фармакологически активными компонентами [Патент РФ 2095408, С 12 N 1/06, 1991 г.]. Цель настоящего изобретения состояла в получении более стандартного препарата бета-глюкана с более высокой степенью чистоты. Поставленная цель была достигнута с помощью физического отделения бета-глюкана, составляющего внутреннюю часть клеточной стенки дрожжей, от других полисахаридов, составляющих внешнюю часть клеточной стенки дрожжей, в результате обработки изолированных клеточных стенок дрожжей ультразвуком с частотой 18-30 кГц/с, предпочтительно 18-22 кГц/с. Технический результат, достигаемый при использовании предложенного способа, состоит в повышении однородности и степени чистоты получаемого бета-глюкана клеточной стенки дрожжей. Сущность предложенного способа получения бета-глюкана клеточной стенки дрожжей состоит в следующем. Клетки дрожжей, выращенных традиционным образом, разрушают механическим способом, предпочтительно в мельнице с бусами баллотини. При этом получаемые фрагменты клеточных стенок имеют оптимальные для дальнейшей обработки размеры. Разрушение дрожжевых клеток методом декомпрессии приводит к получению слишком мелких фрагментов клеточных стенок, затрудняющих дальнейшие этапы очистки. При известных попытках разрушения цельных дрожжевых клеток ультразвуком с частотой порядка 20 кГц/с клетки полностью не разрушаются, а в клеточных стенках образуются отверстия, через которые вытекает содержимое клеток. Получить из такого исходного материала бета-глюкан высокой степени чистоты не удается. Клеточные стенки разрушенных дрожжевых клеток отделяют центрифугированием и промывают. Суспензию отмытых клеточных стенок подвергают воздействию ультразвуком с частотой 18-30 кГц/с в течение 20-40 минут. Оптимальная концентрация клеточных стенок в суспензии составляет от 1 до 5%. Мощность ультразвукового воздействия зависит от объема суспензии и концентрации в ней клеточных стенок. В результате ультразвуковой обработки в указанном режиме внутренний слой клеточной стенки, образуемый бета-глюканом, физически отделяется от внешнего слоя клеточной стенки, образуемого другими полисахаридами. Фактически дрожжевая клеточная стенка расслаивается на всем протяжении и это четко видно при микроскопическом исследовании. Заявителем установлено, что воздействие ультразвуком с частотой, меньшей 18 кГц/с не приводит к расслоению клеточной стенки дрожжей, а воздействие ультразвуком с частотой, большей 30 кГц/с приводит к получению мелких фрагментов клеточной стенки, из которых как из исходного материала выделить целевой продукт высокой степени чистоты не удается. Для удаления других полисахаридов, загрязняющих препарат бета-1,3-глюкана, их разрушают щелочным или ферментативным гидролизом с помощью ферментов, разрушающих эти полисахариды. Поскольку бета-глюкан тоже является полисахаридом, "другими полисахаридами" в данном случае считаются все остальные полисахариды, кроме бета-глюкана, и, в первую очередь, маннан, из которого состоит основная часть внешней оболочки клеток дрожжей. Гидролиз полисахаридов проводят традиционным образом и в обычно принятых для такого процесса условиях. В частности, гидролиз полисахаридов может быть осуществлен обработкой озвученной суспензии с помощью 0,05-0,1 н. NaOH при значениях рН от 10 до 12 при температуре 70oС в течение 30-40 минут. Ферментативный гидролиз может быть проведен обработкой озвученной суспензии, преимущественно ферментным препаратом грибной эндоманнаназы, при ее концентрации 2-3 Е/мл при температуре 45-48oС в течение 90 минут. В результате гидролиза маннан и другие полисахариды, кроме бета-глюкана, превращаются в водорастворимые соединения и могут быть отделены от нерастворимого в воде бета-глюкана известными приемами, в частности центрифугированием. При такого рода обработки бета-глюкан не расщепляется и остается нерастворимым в воде. Осажденный бета-глюкан может быть промыт и высушен. Если исходньм материалом служили клетки дрожжей родов Pichia или Candida, получают бета-1,3-глюкан, если целевой продукт выделяли из клеток дрожжей рода Saccharomyces, получают бета-1,3-глюкан и бета-1,6-глюкан. Полученный предложенным способом бета-глюкан не содержит неразрушенных клеток и минимально загрязнен сопутствующими полисахаридами и продуктами их гидролиза. Полученные предложенным способом бета-1,3-глюкан или бета-1,6-глюкан содержат 80-85% бета-глюкана. Для получения аналогичных препаратов со сравнимой степенью чистоты известными способами потребуются многостадийные и трудоемкие методы очистки [Гололобов А. Д. и др. Метод разрушения дрожжей рода Candida. Микробиологическая промышленность. 1972 г., стр.14-17]. Приводимые ниже Примеры лишь иллюстрируют сущность предложения и не носят ограничивающего характера. ПРИМЕР 1. Клетки дрожжей Pichia membranafaciens, выращенные на среде, содержащей минеральные соли и этанол, отмывают от остатков питательной среды и суспендируют в воде до концентрации сухих веществ 10%. 100 мл дрожжевой суспензии помещают в сосуд мельницы, содержащей 50 г стеклянных бус баллотини, и подвергают разрушению в течение 2 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, промывают на фильтре водой для отделения бус баллотини. Гомогенат клеток центрифугируют при 1000 g для отделения неразрушенных клеток дрожжей. Супернатант центрифугируют при 5000 g для осаждения клеточных стенок, которые 2 раза промывают фосфатным буфером и 1 раз водой для более полного удаления компонентов клеток. Готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 5%. Суспензию объемом 100 мл помещают в стеклянный сосуд емкостью 250 мл и подвергают воздействию ультразвуком с частотой 18 кГц/с и мощностью 200 Вт в течение 20 мин. Озвученную суспензию подщелачивают до значения рН 11 с помощью 0,1 н. NaOH и в течение 45 мин осуществляют гидролиз полисахаридов, формирующих внешний слой клеточной стенки. Суспензию центрифугируют при 12000 g в течение 45 мин, осадок несколько раз промывают деионизированной водой, а затем высушивают. Готовый продукт содержал 78% бета-1,3-глюкана с выходом до 10% от веса исходной дрожжевой биомассы. ПРИМЕР 2. Клетки дрожжей Candida valida, выращенных на среде, содержащей раствор минеральных солей и глюкозу, отмывают от остатков питательной среды. 100 г дрожжевой биомассы помещают в мельницу типа KDL и подвергают разрушению в течение 3 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, промывают водой и готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 3%. Суспензию объемом 0,5 л помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л и подвергают воздействию ультразвуком с частотой 20 кГц/с и мощностью 250 Bт в течение 30 мин. Озвученную суспензию доводят до значения рН 5,5, вносят 0,2 г ферментного препарата эндоманнаназы и в течение 2,5 часов осуществляют ферментативный гидролиз полисахаридов, формирующих внутренний слой клеточной стенки. Суспензию центрифугируют при 9800 g в течение 15 минут, осадок несколько раз промывают 0,1 н. фосфатным буфером и деионизированной водой, а затем высушивают. Готовый продукт содержал 87% бета-1,3-глюкана с выходом 11% от веса исходной дрожжевой биомассы. ПРИМЕР 3. Клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae, выращенные на среде, содержащей раствор минеральных солей и сахарозу, отмывают от остатков питательной среды. 100 г дрожжевой биомассы, суспендированной в фосфатном буфере помещают в мельницу с бусами баллотини и подвергают разрушению в течение 1,5 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, центрифугируют при 5000 g, осадок промывают фосфатным буфером и деионизированной водой и готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 5%. Суспензию клеточных стенок дрожжей объемом 500 мл помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л и подвергают воздействию ультразвука с частотой 29 кГц/с и мощностью 100 Bт в течение 35 мин. Озвученную суспензию доводят до значения рН 5,5, вносят 0,1 г грибного ферментного препарата маннаназы и в течение 3 часов осуществляют ферментативный гидролиз полисахаридов, формирующих внешний слой клеточной стенки. Суспензию центрифугируют при 10000 g в течение 30 мин, осадок несколько раз промывают 0,1 н. фосфатным буфером и деионизированной водой, а затем высушивают. Готовый продукт содержал 75% суммы бета-1,6-глюкана и бета-1,3-глюкана с выходом 10% от веса исходной дрожжевой биомассы. Возможность физического отделения внешнего слоя клеточной стенки дрожжей, образованного маннанами, от внутреннего слоя клеточной стенки дрожжей, образованного бета-глюканами, под воздействием ультразвука с частотой 18-30 кГц/с, предпочтительно 18-22 кГц/с показана заявителем впервые. Заявитель полагает, что предложенный способ соответствует требованиям, предъявляемым к изобретению.Формула изобретения
Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей, характеризующийся тем, что клетки дрожжей разрушают механическим методом, суспензию отмытых клеточных стенок обрабатывают ультразвуком с частотой 18-30 кГц, предпочтительно 18-22 кГц, сопутствующие полисахариды разрушают обработкой щелочью или ферментом и осаждением выделяют целевой продукт.www.findpatent.ru
Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей
Изобретение относится к области биотехнологии, медицинской промышленности и касается способа получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей. Способ осуществляется следующим образом. Клетки дрожжей разрушают механическим методом, суспензию отмытых клеточных стенок обрабатывают ультразвуком с частотой 18-30 кГц, предпочтительно 18-22 кГц, сопутствующие полисахариды разрушают обработкой щелочью или ферментом и осаждением выделяют целевой продукт. Полученный бета-глюкан не содержит неразрушенных клеток и минимально загрязнен сопутствующими полисахаридами и продуктами их гидролиза. Способ позволяет получить препарат высокой степени очистки без многоступенчатых и трудоемких методов очистки.Изобретение относится к медицине и медицинской промышленности и касается получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей. Важным структурным элементом клеточной стенки дрожжей родов Pichia и Candida является бета-1,3-глюкан, а основу клеточной стенки дрожжей рода Saccharomyces составляет бета-1,6-глюкан и бета-1,3-глюкан. Бета-глюканы входят в структуру внутреннего слоя клеточной стенки дрожжей, а ее внешняя оболочка образована другим полисахаридом-маннаном. Бета-глюканы, являющиеся структурным элементом клеточной стенки дрожжей, обладают иммуномодулирующими свойствами, находят применение как носители лекарственных препаратов, как компоненты косметических средств, а также используются в пищевой промышленности как загустители и структурообразователи. Бета-1,3-глюкан обладает гораздо более выраженной иммуномодулирующей способностью, чем бета-1,6-глюкан. Принципиально способы получения бета-глюканов достаточно просты и сводятся к разрушению дрожжевых клеток и выделению бета-глюкановой фракции клеточных стенок. [Duffus J.H., Leli С., Munners D.J., Yeast Cell-Well Glucans 1 n "The Yeasts" 1982, v.3, p.151-181]. Конкретные варианты способов получения бета-глюканов касаются частных усовершенствований процесса и могут быть направлены, в том числе, на получение продукта более высокой степени чистоты. Наиболее близким к предложенному можно признать способ получения дрожжевого бета-глюкана из отходов дрожжевого производства, предусматривающий лизис клеток хлебопекарских или пивных дрожжей, отделение нерастворимых частиц центрифугированием, обработку их щелочной солью и удаление раствора, отделение цельных дрожжевых клеток и получение фракции клеточных оболочек, обработку этой фракции щелочным экстрагирующим агентом и отбеливающим или пищевым окислительно-восстановительным агентом и снижение рН обработанного материала до значения 5,0-6,0. Полученный материал может входить в состав фармацевтической композиции вместе с одним или несколькими фармакологически активными компонентами [Патент РФ 2095408, С 12 N 1/06, 1991 г.]. Цель настоящего изобретения состояла в получении более стандартного препарата бета-глюкана с более высокой степенью чистоты. Поставленная цель была достигнута с помощью физического отделения бета-глюкана, составляющего внутреннюю часть клеточной стенки дрожжей, от других полисахаридов, составляющих внешнюю часть клеточной стенки дрожжей, в результате обработки изолированных клеточных стенок дрожжей ультразвуком с частотой 18-30 кГц/с, предпочтительно 18-22 кГц/с. Технический результат, достигаемый при использовании предложенного способа, состоит в повышении однородности и степени чистоты получаемого бета-глюкана клеточной стенки дрожжей. Сущность предложенного способа получения бета-глюкана клеточной стенки дрожжей состоит в следующем. Клетки дрожжей, выращенных традиционным образом, разрушают механическим способом, предпочтительно в мельнице с бусами баллотини. При этом получаемые фрагменты клеточных стенок имеют оптимальные для дальнейшей обработки размеры. Разрушение дрожжевых клеток методом декомпрессии приводит к получению слишком мелких фрагментов клеточных стенок, затрудняющих дальнейшие этапы очистки. При известных попытках разрушения цельных дрожжевых клеток ультразвуком с частотой порядка 20 кГц/с клетки полностью не разрушаются, а в клеточных стенках образуются отверстия, через которые вытекает содержимое клеток. Получить из такого исходного материала бета-глюкан высокой степени чистоты не удается. Клеточные стенки разрушенных дрожжевых клеток отделяют центрифугированием и промывают. Суспензию отмытых клеточных стенок подвергают воздействию ультразвуком с частотой 18-30 кГц/с в течение 20-40 минут. Оптимальная концентрация клеточных стенок в суспензии составляет от 1 до 5%. Мощность ультразвукового воздействия зависит от объема суспензии и концентрации в ней клеточных стенок. В результате ультразвуковой обработки в указанном режиме внутренний слой клеточной стенки, образуемый бета-глюканом, физически отделяется от внешнего слоя клеточной стенки, образуемого другими полисахаридами. Фактически дрожжевая клеточная стенка расслаивается на всем протяжении и это четко видно при микроскопическом исследовании. Заявителем установлено, что воздействие ультразвуком с частотой, меньшей 18 кГц/с не приводит к расслоению клеточной стенки дрожжей, а воздействие ультразвуком с частотой, большей 30 кГц/с приводит к получению мелких фрагментов клеточной стенки, из которых как из исходного материала выделить целевой продукт высокой степени чистоты не удается. Для удаления других полисахаридов, загрязняющих препарат бета-1,3-глюкана, их разрушают щелочным или ферментативным гидролизом с помощью ферментов, разрушающих эти полисахариды. Поскольку бета-глюкан тоже является полисахаридом, "другими полисахаридами" в данном случае считаются все остальные полисахариды, кроме бета-глюкана, и, в первую очередь, маннан, из которого состоит основная часть внешней оболочки клеток дрожжей. Гидролиз полисахаридов проводят традиционным образом и в обычно принятых для такого процесса условиях. В частности, гидролиз полисахаридов может быть осуществлен обработкой озвученной суспензии с помощью 0,05-0,1 н. NaOH при значениях рН от 10 до 12 при температуре 70oС в течение 30-40 минут. Ферментативный гидролиз может быть проведен обработкой озвученной суспензии, преимущественно ферментным препаратом грибной эндоманнаназы, при ее концентрации 2-3 Е/мл при температуре 45-48oС в течение 90 минут. В результате гидролиза маннан и другие полисахариды, кроме бета-глюкана, превращаются в водорастворимые соединения и могут быть отделены от нерастворимого в воде бета-глюкана известными приемами, в частности центрифугированием. При такого рода обработки бета-глюкан не расщепляется и остается нерастворимым в воде. Осажденный бета-глюкан может быть промыт и высушен. Если исходньм материалом служили клетки дрожжей родов Pichia или Candida, получают бета-1,3-глюкан, если целевой продукт выделяли из клеток дрожжей рода Saccharomyces, получают бета-1,3-глюкан и бета-1,6-глюкан. Полученный предложенным способом бета-глюкан не содержит неразрушенных клеток и минимально загрязнен сопутствующими полисахаридами и продуктами их гидролиза. Полученные предложенным способом бета-1,3-глюкан или бета-1,6-глюкан содержат 80-85% бета-глюкана. Для получения аналогичных препаратов со сравнимой степенью чистоты известными способами потребуются многостадийные и трудоемкие методы очистки [Гололобов А. Д. и др. Метод разрушения дрожжей рода Candida. Микробиологическая промышленность. 1972 г., стр.14-17]. Приводимые ниже Примеры лишь иллюстрируют сущность предложения и не носят ограничивающего характера. ПРИМЕР 1. Клетки дрожжей Pichia membranafaciens, выращенные на среде, содержащей минеральные соли и этанол, отмывают от остатков питательной среды и суспендируют в воде до концентрации сухих веществ 10%. 100 мл дрожжевой суспензии помещают в сосуд мельницы, содержащей 50 г стеклянных бус баллотини, и подвергают разрушению в течение 2 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, промывают на фильтре водой для отделения бус баллотини. Гомогенат клеток центрифугируют при 1000 g для отделения неразрушенных клеток дрожжей. Супернатант центрифугируют при 5000 g для осаждения клеточных стенок, которые 2 раза промывают фосфатным буфером и 1 раз водой для более полного удаления компонентов клеток. Готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 5%. Суспензию объемом 100 мл помещают в стеклянный сосуд емкостью 250 мл и подвергают воздействию ультразвуком с частотой 18 кГц/с и мощностью 200 Вт в течение 20 мин. Озвученную суспензию подщелачивают до значения рН 11 с помощью 0,1 н. NaOH и в течение 45 мин осуществляют гидролиз полисахаридов, формирующих внешний слой клеточной стенки. Суспензию центрифугируют при 12000 g в течение 45 мин, осадок несколько раз промывают деионизированной водой, а затем высушивают. Готовый продукт содержал 78% бета-1,3-глюкана с выходом до 10% от веса исходной дрожжевой биомассы. ПРИМЕР 2. Клетки дрожжей Candida valida, выращенных на среде, содержащей раствор минеральных солей и глюкозу, отмывают от остатков питательной среды. 100 г дрожжевой биомассы помещают в мельницу типа KDL и подвергают разрушению в течение 3 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, промывают водой и готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 3%. Суспензию объемом 0,5 л помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л и подвергают воздействию ультразвуком с частотой 20 кГц/с и мощностью 250 Bт в течение 30 мин. Озвученную суспензию доводят до значения рН 5,5, вносят 0,2 г ферментного препарата эндоманнаназы и в течение 2,5 часов осуществляют ферментативный гидролиз полисахаридов, формирующих внутренний слой клеточной стенки. Суспензию центрифугируют при 9800 g в течение 15 минут, осадок несколько раз промывают 0,1 н. фосфатным буфером и деионизированной водой, а затем высушивают. Готовый продукт содержал 87% бета-1,3-глюкана с выходом 11% от веса исходной дрожжевой биомассы. ПРИМЕР 3. Клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae, выращенные на среде, содержащей раствор минеральных солей и сахарозу, отмывают от остатков питательной среды. 100 г дрожжевой биомассы, суспендированной в фосфатном буфере помещают в мельницу с бусами баллотини и подвергают разрушению в течение 1,5 минут. Разрушенные дрожжевые клетки, содержащие фрагменты клеточных стенок, центрифугируют при 5000 g, осадок промывают фосфатным буфером и деионизированной водой и готовят суспензию промытых клеточных стенок с концентрацией 5%. Суспензию клеточных стенок дрожжей объемом 500 мл помещают в стеклянный сосуд емкостью 1 л и подвергают воздействию ультразвука с частотой 29 кГц/с и мощностью 100 Bт в течение 35 мин. Озвученную суспензию доводят до значения рН 5,5, вносят 0,1 г грибного ферментного препарата маннаназы и в течение 3 часов осуществляют ферментативный гидролиз полисахаридов, формирующих внешний слой клеточной стенки. Суспензию центрифугируют при 10000 g в течение 30 мин, осадок несколько раз промывают 0,1 н. фосфатным буфером и деионизированной водой, а затем высушивают. Готовый продукт содержал 75% суммы бета-1,6-глюкана и бета-1,3-глюкана с выходом 10% от веса исходной дрожжевой биомассы. Возможность физического отделения внешнего слоя клеточной стенки дрожжей, образованного маннанами, от внутреннего слоя клеточной стенки дрожжей, образованного бета-глюканами, под воздействием ультразвука с частотой 18-30 кГц/с, предпочтительно 18-22 кГц/с показана заявителем впервые. Заявитель полагает, что предложенный способ соответствует требованиям, предъявляемым к изобретению.
Формула изобретения
Способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей, характеризующийся тем, что клетки дрожжей разрушают механическим методом, суспензию отмытых клеточных стенок обрабатывают ультразвуком с частотой 18-30 кГц, предпочтительно 18-22 кГц, сопутствующие полисахариды разрушают обработкой щелочью или ферментом и осаждением выделяют целевой продукт.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.11.2005
Извещение опубликовано: 20.11.2006 БИ: 32/2006
bankpatentov.ru
Пероксисомы
При росте на углеводородах в клетках дрожжей образуются пероксисомы - крупные вакуоли, заполненные ферментными белками. Они видны при фазово-контрастном микроскопировании в виде блестящих кристаллов внутри клетки и на срезах в электронном микроскопе - в виде областей с упорядоченной кристаллической структурой. В пероксисомах происходят процессы β-окисления- катаболизма длинноцепочечных жирных кислот и н-алканов
Липиды
|
Lipomyces starkeyi |
Rhodotorula foliorum |
|
Cryptococcus podzolicus |
Cryptococcus gilvescens |
В цитоплазме дрожжевых клеток часто накапливаются липиды (в основном триглицериды или свободные жирные кислоты) в виде хорошо различимы в световом микроскопе резко преломляющих свет жировых капель. Таких капель в клетках может быть несколько, или же они сливаются в одну крупную глобулу, которая у некоторых видов, например Cryptococcus terricola,Lipomyces starkeyi, может занимать большую часть клетки. Особенно в большом количестве липиды накапливаются в клетках дрожжей, растущих на богатых средах с высоким отношением C/N.
Гликоген
В клетках дрожжей часто откладывается гликоген в виде мелких гранул, выполняющий функцию запасного источника углерода. Гликоген представляет собой сильноразветвленный полимер α-глюкозы, в котором глюкозные остатки основной цепи связаны α (1→4), а остатки ветвей - α (1→6) связями.
Строение клеточной стенки
Наиболее детально изучено строение клеточной стенки двух видов аскомицетовых дрожжей: Saccharomyces cerevisiaeиCandida albicans. На рисунках представлены предложенные схемы строения их клеточных стенок. Несмотря на внешние отличия в целом схемы не противоречат, а дополняют друг друга, позволяя представить как общий план строения клеточной стенки (более четко выявлен на схеме дляSaccharomyces cerevisiae) так и детали взаимодействия ее отдельных участников ансамбля (схема дляCandida albicans).
Схема строения клеточной стенки Saccharomyces cerevisiae
Схема строения клеточной стенки Candida albicans
Моносахариды клеточной стенки дрожжей
В гидролизатахклеточных стенок дрожжей присутствуют следующие моносахариды:
Основные - преобладают у всех дрожжей:
| D-глюкоза | D-манноза | N-ацетил-D-глюкозамин |
Дополнительные - только у аскомицетовых:
| D-галактоза | D-глюкозамин |
Дополнительные - только у базидиомицетовых:
| L-фукоза | L-ксилоза |
Полисахаридный состав клеточной стенки
Основными компонентами клеточной стенки дрожжей являются полисахариды: β-глюкан, α-маннан (в соединении с белками, в видеманнопротеинов) ихитин. При этом на долю маннопротеинов приходится около 40% массы клеточной стенки, хитина - около 2%, о остальную часть составляет глюкан:
| Компонент | Доля (% от массы) | Основной тип связи |
| Глюкан |
|
|
| - щелочерастворимый | 20 | β1,3 |
| - щелоче/кислотонерастворимый | 35 | β1,3 |
| - щелоченерастворимый, кислоторастворимый | 5 | β1,6 |
| Маннопротеины | 40 | α1,6+α1,3+α1,2 |
| Хитин | 2 | β1,4 |
studfiles.net
Чем отличается строение клеточных стенок прокариот, дрожжей, микроскопических грибов и многоклеточных организмов?
Любые студенческие работы ДОРОГО, КАЧЕСТВЕННО
100 руб. бонус за первый заказ. Всего 3 вопроса:Узнать стоимость работы
Клеточная стенка Грибов. Представляет собой многослойную оболочку из 9…10 слоев различной электронной плотности. Клеточная стенка у различных видов грибов может состоять из целлюлозы, глюкона и хитина. Другие полисахариды, белки, пигменты, липиды служат цементирующими веществами.. Наличие таких комплексов обеспечивает избирательную проницаемость для одних веществ и блокаду других.
Клеточная стенка служит защитным приспособлением и предохраняет грибную клетку от воздействия различных факторов окружающей среды, например, осмотическим барьером, обусловливающим различную проницаемость для различных веществ. Она придает форму вегетативным клеткам гиф и органов размножения.
Клеточные стенки прокариот
Клеточные стенки бактерий состоят из пептидогликана (муреина) и бывают двух типов: грамположительного и грамотрицательного. Клеточная стенка грамположительного типа состоит исключительно из толстого слоя пептидогликана, плотно прилегающего к клеточной мембране и пронизанного тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами. При грамотрицательном типе слой пептидогликана существенно тоньше, между ним и плазматической мембраной находится периплазматическое пространство, а снаружи клетка окружена ещё одной мембраной, представленной т. н. липополисахаридом и являющаяся пирогенным эндотоксином грамотрицательных бактерий.
Клеточные стенки высших растений
Клеточные стенки высших растений построены в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина. В них существуют углубления — поры, через которые проходят плазмодесмы, осуществляющие контакт соседних клеток и обмен веществами между ними. Растительные клеточные стенки выполняют целый ряд функций: они обеспечивают жесткость клетки для структурной и механической поддержки, придают форму клетке, направление её роста и в конечном счете морфологию всему растению. Клеточная стенка также противодействует тургору, то есть осмотическому давлению, когда дополнительное количество воды поступает в растения. Клеточные стенки защищают от патогенов, проникающих из окружающей среды, и запасают углеводы для растения. Растительные клеточные стенки строятся прежде всего из углеводного полимера целлюлозы.
students-library.com
Вакуоли
В фазово-контрастном микроскопе в клетках дрожжей хорошо видны светлые и прозрачные структуры круглой формы. Это вакуоли. Обычно их 1-3 в клетке. Каждая вакуоль окружена одинарной мембраной и содержит различные ферменты, липиды, низкомолекулярные продукты метаболизма (аминокислоты), ионы металлов. В вакуолях сосредоточена большая часть ионов калия. Иногда в вакуоли видны «пляшущие» за счет броуновского движения плотные гранулы. Это так называемые метахроматические гранулы, «пляшущие тельца» (dancing bodies), иливолютин. Гранулы эти состоят из полимеризованных остатков фосфатов, а по периферии они покрыты комплексными соединениями из РНК, белков и липидов. Волютин - это резерв полифосфатов в клетке.
Основная функция вакуолей - разобщение процессов синтеза и распада белков и нуклеиновых кислот. Они выполняют также роль депо для хранения некоторых запасных веществ и ферментов, участвуют в регуляции тургорного давления.
Клеточная стенка
Дрожжевые клетки окружены ригидной структурой - клеточной стенкой, которая защищает протопласт от осмотического разрыва и придает клетке определенную форму. Она составляет от 10 до 30% сухой биомассы дрожжей. При длительном замедленном росте ее доля увеличивается, при быстром - уменьшается. Клеточная стенка дрожжей состоит в основном изполисахаридовс небольшим включением других веществ - белков, липидов. В гидролизатах клеточных стенок аскомицетовых дрожжей преобладаютмоносахариды: D-глюкоза, D-манноза и N-ацетил-D-глюкозамин, из которых и построены основные полимеры клеточной стенки -β-глюкан,α-маннанихитин. В гидролизатах разных дрожжей встречаются и другие моносахариды: D-галактоза и D-глюкозамин у аскомицетовых дрожжей, L-фукоза и L-ксилоза - у базидиомицетовых. Хитин аккумулируется в основном в почечных рубцах, в областишрамов почкования.
Детальная картина организации клеточной стенки всего разнообразия дрожжей еще не совсем ясна. Наиболее полно изучено строение клеточной стенкиу двух видов дрожжей:Saccharomyces cerevisiaeиCandida albicans. Основной структурный компонент клеточной стенки, ответственный за ее ригидность - полисахарид β-глюкан. Он образует микрофибриллярную сеть непосредственно вокруг цитоплазматической мембраны. Структурные маннопротеиды в комплексе с белками образуют аморфный внешний слой. Эти два слоя разделены промежуточным слоем с повышенным содержанием белков. Маннановые цепи обычно прикреплены к остаткам аспарагина или серина в белке. Маннан может использоваться клеткой в качестве резервного источника углерода, поэтому его содержание значительно колеблется в зависимости от условий роста.
На срезах клеток в электронном микроскопе клеточная стенка аскомицетовых дрожжейимеет внутренний светлый слой и внешний, более тонкий темный электронно-плотный слой, соответствующие глюкановому и маннановому каркасам.Клеточная стенка базидиомицетовых дрожжейсостоит главным образом из разного типа глюканов, и на срезе видна тонколамеллярная структура без чередования темных и светлых слоев. Этот признак имеет таксономическое значение при определении аффинитета у несовершенных дрожжей.
Глюкан клеточной стенки аскомицетовых дрожжей растворяется под действием клеточного сока виноградной улитки. Гепатопанкреатический секрет улитки содержит более 30 различных ферментов и давно используется в исследованиях для разрушения клеточных стенок дрожжей и получения протопластов. У базидиомицетовых дрожжей протопластов при такой обработке не образуется.
studfiles.net
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 Пример видео 3 |  Пример видео 2 |  Пример видео 6 |  Пример видео 1 |  Пример видео 5 |  Пример видео 4 |
Администрация муниципального образования «Городское поселение – г.Осташков»